Увага! не починайте вимірювання, поки не переконаєтеся у відсутності напруги на об’єкті, який вимірюється. 4 страница

Вивчити принцип дії і улаштування вакуумного вимикача (ВВ), електромагнітного приводу і елементів схеми керування. Ознайомитися з маркуванням і основними технічними даними ВВ типу ВВВ-10-4-400.

6.2 Загальні відомості

Вимикач – швидкодіючий, трьохполюсний, внутрішньої установки, з окремим електромагнітним приводом, забезпечуючий багатократне швидкодійне автоматичне повторене включення, дистанційне керування від кіл оперативного управління і відключення від релейного захисту, призначеного для комутації трифазних електричних кіл напругою 10кВ промислової частоти. Вимикач призначений для розміщення в комплектних розподільних пристроях (КРУ). Вимикач виготовлений в кліматичному виконанні У2 і призначений для роботи при температурах від +55^оС до – 40^оС, відносної вологості повітря від 40% до 85%. Живлення вимикача здійснюється від мережі змінного струму напругою 220 В, 50 Гц. Норма якості електричної енергії по ГОСТ 13109-97.

Основні технічні дані.

¾ Номінальна напруга 10кВ;

¾ Найбільша робоча напруга 12кВ;

¾ Номінальний струм 400А;

¾ Номінальний струм відключення 4кА;

¾ Повний час відключення – не більш 25мс;

¾ Власний час відключення – не більш 15мс;

¾ Комутаційний ресурс при відключенні номінального струму до 5000 операцій;

¾ Комутаційний ресурс при відключенні номінального струму відключення 100 операцій;

¾ Механічний ресурс – 50000 циклів «ВО»;

¾ Струм споживання не більше 15А при 220В;

¾ Маса – не більш 55кг.

6.3 Пристрій

Вимикач складається з вимикача і приводу, зв'язаного тягою. На рамі вимикача встановлено три пари опорних ізоляторів. За допомогою кронштейнів на ізоляторах були закріплені вакуумні дугогасильні камери. На рамі закріплені опори, на яких встановлені головний і проміжний вали. На головному валу закріплені: три важелі-ізолятори, зв'язані механізмами дожимання з виводами рухомих контактів камер; три важелі, в які упираються поворотні пружини; приводной важіль, зв'язаний через проміжну ланку з приводним важелем проміжного валу. На допоміжному валу є важіль, зв'язаний тягою з приводом валу. Вимикач містить: шини, жорстко зв'язані з нерухомими контактами камер; шини з гнучким токопроводом від рухомих контактів камер; підпружинену тягу з регульованим упором, пов'язану з проміжним валом і обмежуючу переміщення приводного важеля головного валу (демпферний пристрій); міжполюсні ізоляторні перегородки. Механізм дожимання полюса вимикача складається з тяги, пружини дожимання, спецгайки і контргайок (рис. 6.1).

Рис. 6.1 – Механізм дожимання полюса вимикача

1 – пружина підтискання контактів, 2 – спец гайка, 3 – контргайка, 4 – тяга, 5 – контргайка, 6 – кронштейн, 7 – камера дугогасильна, 8 – пластина кріплення висновку, 9 – шайба стопорна, 10 – гайка кругла 11 – хомут, 12 – кронштейн, 13 – фіксатор, 14 – важіль-ізолятор.

Привід складається з литого корпусу, в якому закріплені: котушка включаючого електромагніту, усередині якої переміщається якір з укріпленим на ньому штовхачем; механізм вільного розчеплення, що складається з багатоланкової системи ламаючихся ланок, що займають під впливом зовнішніх сил два фіксовані положення; з однією з ланок механізму шарнірно сполучена тяга, пов'язана з вимикачем; механізм затримки якоря включаючого електромагніту; важіль ручного включення; важіль перемикання блок-контактів; покажчик стану вимикача; регулювальний гвинт; блок-контакти; панель елементів схеми управління.

При подачі напруги на обмотку електромагніту включення струм, поточний по обмотці, наростає по експоненціальному закону. Якір електромагніту починає рух і впливає на ролик, встановлений на осі, з’єднуючої ланки механізму вільного розчеплення. При переміщенні вгору вісь упирається в нижню частину зуба підпружиненої клямки, який загальмовує рух якоря.

При подальшому наростанні струму приблизно до 12-14 А зусилля, що розвивається електромагнітом, збільшується і вісь відводить клямку вліво. При цьому знімається гальмування якоря електромагніту, його штовхач повертає ланку за годинниковою стрілкою і передає рух на праве плече важеля. Важіль через тягу повертає включаючий важіль, встановлений на проміжному валу вимикача. Вал повертається за годинниковою стрілкою, включаюче зусилля через проміжну ланку передається на важіль, який при цьому повертає головний вал вимикача проти годинникової стрілки. Встановлені на валу ізолятори повертаються проти годинникової стрілки і закріпленими на них кронштейнами стискають пружини, встановлені на тязі, що йде до рухомих контактів дугогасильних камер. В кінці ходу штовхача електромагніту на включенні під вісь підпадає клямка і механізм вільного розщеплювання опиняється у верхньому зафіксованому положенні. Вимикач був включений. При подачі команди на відключення спрацьовує електромагніт і ламає пару ланок, розташованих у верхній частині механізму вільного розчіплення, вісь яких до цього знаходилася в «мертвій крапці». Всі ланки складаються, вісь зісковзує з клямки, звільняється важіль і вимикач відключається.

6.4 Схема керування

SВ1 від заздалегідь заряджених по ланцюгу VD5-R1 конденсаторів С3-С6 спрацьовує герконове реле KL1 і своїми контактами живить котушку вмикача магнітного пускача KS1. Одні контакти пускача KS1 шунтують SB1, другі - подають напругу на випрямний міст VD1-VD4, живлячий електромагніт включення YAC. В кінці ходу на включення розмикаючі блок-контакти вимикача SQ4 відключають катушку KS1. Замикаючі контакты SQ4 по ланцюгу R3-SQ4-KS1 остаточно розряджають конденсатори С3-С6, обмотка реле KL1 забезпечується і його контакти відключають котушку включення пускача KS1. Bмикаючий електромагніт YAC забезпечується блок-контактами ВВ SQ1. Якщо вимикач включився на коротке замикання і релейний захист миттєво або з невеликою витримкою часу його відключення виявляються розрядженими, реле KL1 не має можливості спрацьовувати. Таким чином, здійснюється заборона багатократного включення вимикача, тобто блокування від «скакання». При оперативному відключенні ВВ за допомогою кнопки SB2 електромагніт відключення YAT1 запитується випрямленою напругою від моста VS1, підключеного до вторинної обмотки трансформатора TV1. При відключенні від релейного захисту YAT1 одержує випрямлену напругу від мостів VS2 і (або) VS3, підключених до вторинних обмоток швидконасичуючихся трансформаторів струму ТА1 і ТА2, первинні обмотки яких підключаються до вторинних обмоток високовольтних трансформаторів струму ТАА, ТАС фаз А і С відповідно (рис. 6.2).

Рис. 6.2 – Схема керування вимикачем

Така система живлення відключаючої катушки YAT забезпечує надійне відключення вимикача при коротких замиканнях в першому колі, коли напруга живлення оперативних кіл знижується нижче допустимого. Електромагніт YAT1 відключається блок-контактами SQ3. При натисненні кнопок включення і відключення відбувається спрацьовування двохпозиційного реле KQ1, контакти якого спільно з блок-контактами вакуумного вимикача Q, створюють кола «невідповідності» стану схеми управління положенню вимикача які використовуються в колі живлення лічильника числа аварійних відключень вимикача РС1, і для запуску пристрою АПВ (автоматичного повторного включення).

Послідовність виконання роботи

1. Вивчити пристрій вакуумних камер, представлених на стенді лабораторії. Звернути увагу на форму контактів вакуумних камер старого і нового зразків. Спіральні пази на периферійних ділянках в камерах нового типу при розмиканні контактів примушують виникати радіальне магнітне поле, під дією якого з'являється великих розплавлених зон на контактах. Контакти цього типу можуть комутувати струми 50кА. Певний інтерес представляють екрани, які захищають внутрішню поверхню ізоляційного циліндра від осадження пари металів, що випаровуються при горінні дуги, а так само підвищують електричну міцність камери за рахунок вирівнювання градієнта напруженості електричних полів.

2. Визначити чи замикаються контакти усередині вакуумних камер, і якщо замикаються, то чи одночасно?

Для цього зібрати схему, приведену на рис. 6.3, одягнувши на важіль, розташований в нижній частині приводу відрізок труби, плавно натискуючи його вниз включити вакуумний вимикач уручну спостерігаючи за свіченням лампочок. Результати спостереження і схему контролю замикання головних контактів ВВ привести в звіті.

Рис. 6.3 – Схема контролю замикання контактів у середині вакуумних камер

3. Перевірити роботу ВВ при різних напругах живлення оперативних ланцюгів: 175В, 220В і 242В. При кожній напрузі провести по три включення. Для цього оперативні ланцюги живити через ЛАТР. Результати привести у звіті.

4. Перевірити операцію відключення при напругах живлення оперативних ланцюгів: 143В, 220В і 242В. При цьому включати ВВ потрібно уручну, а відключати - за допомогою кнопки відключення SB2 (рис 6.2). Відключення провести при кожній напрузі. Результати привести у звіті.

5. Перевірити роботу ВВ при живленні відключаючої катушки від швидконасичуючихся трансформаторів струму ТА1 і ТА2 (рис 6.2). Для цього зібрати схему, приведену на рис. 6.4. Включити ВВ. Піднімаючи напругу за допомогою АТ (РНО) на первинній обмотці трансформатора навантаження зміряти струм в обмотці ТА1 (клеми 18, 19) у момент відключення ВВ. Таку ж операцію провести з трансформатором ТА2 (клеми 20, 21). При цьому кнопку відключення SB2 не натискувати. Результати дослідів привести у звіті. Зробити висновки.

Рис. 6.4 – Схема живлення відключаючої катушки від трансформатора струму ТА1

6.4 Зміст звіту

1) Завдання для виконання лабораторної роботи.

2) Результати досліджень.

3) Висновки.

6.5 Контрольні запитання

1. Переваги та недоліки вакуумних вимикачів.

2. Принцип гасіння луги у вакуумних вимикачах.

3. Особливості будови вакуумних вимикачів.

4. Робота привода вакуумних вимикачів.

5. Як і з якою метою проводиться регулювання одночасності замикання контактів вакуумних вимикачів.

6. Як проводиться регулювання роботи системи дистанційного управління приводом вакуумних вимикачів.

7. Область застосування вакуумних вимикачів.

8. Перерахуйте типи ВВ 10 кВ.

9. До яких наслідків призведе відсутність герметичності у дугогасильній камері вакуумних вимикачів.

Лабораторна робота 7

Комплектний розподільний пристрий серії ВМ-1 (Внутрішньої установки малогабаритне)

7.1 Загальні відомості

Пристрій комплектний розподільний серії ВМ-1 призначений для прийому і розподілу електричної енергії трифазного змінного струму при номінальній напрузі 6-10 кВ промислової частоти 50 і 60 Гц для систем з ізольованою або заземленою через дугогасячий реактор нейтраллю.

КРУ застосовуються в закритих розподільчих пристроях і електромережах з частими комутаційними операціями.

Структура умовного позначення ВМ-1.

В М 1

внутрішньої установки комплектний

розподільчий пристрій

малогабаритне

№ серії

вид обслуговування: О - одностороннє

Д - двостороннє

клас напруги 6 або 10 кВ по ГОСТ 1516.1

вид кліматичного виконання (У; Т) по ГОСТ 15150 і категорія розміщення по ГОСТ 15150

Структура умовного позначення шаф

Залежно від вбудованої апаратури і приєднань, з яких може комплектуватися КРУ серії ВМ-1, шафи бувають наступних видів:

ШВВП - шафа вимикача вакуумного з пружинним приводом.

ШВВЕ - шафа вимикача вакуумного з електромагнітним приводом.

ШВЕП - шафа вимикача елегазового з пружинним приводом.

ШВЕЕ - шафа вимикача елегазового з електромагнітним приводом.

ШКВЕ - шафа контактора вакуумного з електромагнітним приводом.

ШКЕЕ - шафа контактора елегазового з електромагнітним приводом.

ШШР - шафа з роз'ємним контактним з'єднанням.

ШТН - шафа з трансформаторами напруги.